本发明专利技术涉及功率模块。功率模块（1）具备：IGBT（2）；MOSFET（3），与IGBT（2）并联连接；引线框（10），具有搭载有IGBT（2）的第一框部（11）和搭载有MOSFET（3）的第二框部（12），并且形成有第一框部（11）位于第一高度、第二框部（12）位于比第一高度高的第二高度的阶梯差（13）；以及散热体的绝缘片（30），在引线框（10）中仅配置于第一框部（11）的背面。从而能够调整IGBT与MOSFET的损耗负担并提高成本效率。
【技术实现步骤摘要】
功率模块
本专利技术涉及传递模塑类型的IPM (Intelligent Power Module:智能功率模块)等功率模块。
技术介绍
在逆变器用途的功率模块中，在并联连接现有的IGBT (Insulated Gate BipolarTransistor:绝缘栅双极型晶体管)与FWD (Free Wheeling Diode:续流二极管)的结构中，在IGBT的特性上难以降低低电流区的损耗。为了改善低电流区的损耗，考虑使用MOSFET (Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor:金属氧化物半导体场效应晶体管)代替IGBT,但是在MOSFET中存在如下问题:因为高温、高电流范围的导通电压变高，所以容许电流变低。为了解决此种问题，正在探讨将大电流区域中的饱和电压低的IGBT与小电流区域中的饱和电压低的MOSFET并联连接的结构(例如参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平4 - 354156号公报。
技术实现思路
然而，在专利文献1所记载的结构中，欠缺调整IGBT与MOSFET的损耗负担的观点。因此，存在不能够通过所述调整而最优化功率模块的成本效率的问题。因此，本专利技术的目的在于提供一种能够调整IGBT与MOSFET的损耗负担以提高成本效率的功率模块。本专利技术的功率模块具备:IGBT ;M0SFET，与所述IGBT并联连接；引线框，具有搭载有所述IGBT的第一框部和搭载有所述MOSFET的第二框部，并且形成有所述第一框部位于第一高度、所述第二框部位于比所述第一高度高的第二高度的阶梯差；以及散热体的绝缘片，在所述弓I线框中仅配置于所述第一框部背面。根据本专利技术，由于高电流通电时MOSFET的通电能力比IGBT的通电能力小，故能够增大IGBT侧的损耗负担，减小MOSFET侧的损耗负担，从而MOSFET不需要高散热性。因而，仅在需要高散热性的IGBT的搭载位置即第一框部背面配置绝缘片，在引线框中的MOSFET的搭载位置不需要配置绝缘片，因而能够减小绝缘片的片尺寸。根据上述内容，能够降低功率模块的制造成本。在引线框中，形成有第一框部位于第一高度、第二框部位于比第一高度高的第二高度的阶梯差，所以能够加长从载置IGBT —侧即散热面到MOSFET的距离，能够确保MOSFET的既定的绝缘性能。另外，因为高电流通电时MOSFET的通电能力比IGBT的通电能力小，所以能够缩小MOSFET的芯片尺寸。由此，能够进一步降低功率模块的制造成本。【附图说明】图1是实施方式1所涉及的功率模块的剖视图；图2是功率模块的电路图；图3是实施方式2所涉及的功率模块的剖视图；图4是实施方式3所涉及的功率模块的剖视图；图5是比较例所涉及的功率模块的剖视图。【具体实施方式】〈实施方式1>以下使用【附图说明】本专利技术的实施方式1。图1是本专利技术的实施方式1所涉及的功率模块1的剖视图，图2是功率模块1的电路图。如图1所示，功率模块1具备IGBT2、M0SFET3、驱动电路5、引线框10、20、对散热体的绝缘片30、以及模塑树脂6。弓丨线框10具有与IGBT2以及M0SFET3电连接的内引线15和与内引线15相连的外引线16。内引线15具有位于既定的高度位置(第一高度)的第一框部11和位于比第一框部11的高度位置高的高度位置(第二高度)的第二框部12，从外引线16侧开始以第二框部12、第一框部11的顺序形成。在第一框部11与第二框部12之间形成有阶梯差13。IGBT2搭载于第一框部11，M0SFET3搭载于第二框部12。另外，绝缘片30仅配置于第一框部11的背面。在此，因为功率模块1在设置于导电性的降温装置(heat sink)(省略图10)上的状态下使用，所以出于将引线框10与降温装置绝缘的目的而配置绝缘片30。通过加长从功率模块1的散热面即接触并载置于所述降温装置的面到M0SFET3的距离，在M0SFET3中，能够确保对散热面的既定的绝缘性能。因此，能够省略对第二框部12的背面的绝缘片30的配置。驱动电路5是用于驱动IGBT2和M0SFET3的电路，驱动电路5搭载于引线框20的第三框部21。引线框20具有与驱动电路5电连接的内引线25和与内引线25相连的外引线26。第三框部21形成于内引线25，第三框部21形成于比第一框部11的高度位置高的高度位置。IGBT2、M0SFET3、驱动电路5、绝缘片30和引线框10、20的内引线15、25被模塑树脂6密封。如图2所示，IGBT2与M0SFET3并联连接。更具体而言，IGBT2的集电极与M0SFET3的漏极连接，IGBT2的发射极与M0SFET3的源极连接。IGBT2的栅极与M0SFET3的栅极连接于驱动电路5的输出端子。此外，二极管4反并联连接于M0SFET3，它是内部寄生二极管4。在此，在例如重负载驱动时等模块中的最大额定电流流动时等高电流通电时，M0SFET3的通电能力比IGBT2的通电能力小，所以在M0SFET3侧，高电流通电时流动的电流被抑制，过渡性损耗变小。另外，采用如下结构:M0SFET3的阈值电压设定得比IGBT2的阈值电压高，在开关时的过渡状态下，全部电流流入IGBT2侦t在作为开关器件而并联使用IGBT2和M0SFET3的结构中，一般将M0SFET3的阈值电压设定得较低，采用始终使IGBT2先关断，之后M0SFET3关断的顺序。作为此时的效果，能够抑制拖尾电流以降低关断损耗，但是由于在过渡状态下全部电流(IGBT电流+ MOSFET电流)必然流入M0SFET3，所以M0SFET3温度上升。与此相对，在本实施方式中，通过将M0SFET3的阈值电压设定得比IGBT2的阈值电压高，抑制开关时流入M0SFET3的电流，由此抑制M0SFET3的温度上升。在此，IGBT2以及M0SFET3的阈值电压通过制造时的沟道注入的杂质量而设定。接下来，说明功率模块1的电路动作。当从驱动电路5的输出端子输出的控制信号从低电位(“L”)变为高电位(“H”)而接通时，若对IGBT2以及M0SFET3供给栅极电压，则由于IGBT2的阈值电压较低，故IGBT2先接通，IGBT电流开始流动。不久，当栅极电压到达M0SFET3的阈值电压时，M0SFET3接通，MOSFET电流开始流动。在M0SFET3接通时，IGBT2从接通开始经过了既定时间，IGBT2成为稳定状态，因此电流大部分流入IGBT2，几乎不流入M0SFET3。如此，通过将M0SFET3的阈值电压设定得比IGBT2的阈值电压高，能够抑制在接通时流入M0SFET3的电流。由此，能够抑制M0SFET3的温度上升。另外，在控制信号从“H”变为“L”而关断的情况下，若对IGBT2以及M0SFET3供给的栅极电压开始下降，则由于M0SFET3的阈值电压较高，故M0SFET3先关断，MOSFET电流开始下降。之后，通过栅极电压降低从而IGBT电流开始下降，由于变得低于IGBT2的阈值电压，所以IGBT2关断，IGBT电流停止流动。如此，通过将M0SFET3的阈值电压设定得比IGBT2的阈值电压高，在关断时M0SFET3先关断，所以全部电流流入此时处于导通状态的IGBT2，电流不流入M0本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种功率模块，其中包括：IGBT；MOSFET，与所述IGBT并联连接；引线框，具有搭载有所述IGBT的第一框部和搭载有所述MOSFET的第二框部，并且形成有所述第一框部位于第一高度、所述第二框部位于比所述第一高度高的第二高度的阶梯差；以及散热体的绝缘片，在所述引线框中仅配置于所述第一框部背面。
【技术特征摘要】
2012.08.21 JP 2012-1819821.一种功率模块，其中包括:IGBT ；MOSFET，与所述IGBT并联连接；引线框，具有搭载有所述IGBT的第一框部和搭载有所述MOSFET的第二框部，并且形成有所述第一框部位于第一高度、所述第二框部位于比所述第一高度高的第二高度的阶梯差；以及散热体的绝缘片，在所述引线框中仅配置于所述第一框部背面。2.根据权利要求1所述的功率模块，其中还包括:驱动电路，驱动所述IGBT和所述MOSFET，所述驱动电路以按所述IGBT、所述MOSFET的顺序接通，并且按所述MOSFET、所述IGBT的顺序关断的方式驱动所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：白石卓也，田中智典，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：
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